發(fā)布時(shí)間：2017-07-26 18:23

  本文關(guān)鍵詞：基于光電式傳感器的柴油機(jī)軸功率在線檢測(cè)方法研究

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【摘要】：柴油機(jī)的運(yùn)行工況十分復(fù)雜,若是能采用電控系統(tǒng)對(duì)在不同工況下柴油機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,則可使柴油機(jī)自身的運(yùn)行效率得到提高。此時(shí)需要提供柴油機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參數(shù),系統(tǒng)就能夠通過(guò)數(shù)據(jù)的分析,實(shí)施有效的調(diào)節(jié)控制方式,保證柴油機(jī)運(yùn)行的可靠性和高效性。因此,船用柴油機(jī)的軸功率測(cè)量成為了一門不可或缺的技術(shù)手段。本人通過(guò)對(duì)以往多種測(cè)量柴油機(jī)軸功率方式的分析,可以看出絕大部分都采用接觸式的測(cè)量方式,不適合長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行軸功率的在線測(cè)量。目前,船舶軸功率在線檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用并不廣泛,因此需要設(shè)計(jì)出能夠有效的、長(zhǎng)時(shí)間的在線測(cè)量軸功率的方式,這樣才能夠使柴油機(jī)更加的智能化和高效化。本文設(shè)計(jì)了通過(guò)光電傳感器、光電碼盤、單片機(jī)以及上位機(jī)所組成的系統(tǒng),利用相位差的原理測(cè)出扭矩,結(jié)合測(cè)頻法測(cè)出轉(zhuǎn)速,進(jìn)而計(jì)算得出對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)軸功率,實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)軸功率的實(shí)時(shí)在線檢測(cè),為柴油機(jī)的智能控制提供了數(shù)據(jù)支持。在下位機(jī)中使用MCS-51單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和源程序的設(shè)計(jì),結(jié)合光電采集部分,一起構(gòu)成主要的信號(hào)采集處理部件。上位機(jī)端利用LabVIEW的圖形化編程設(shè)計(jì)出顯示數(shù)據(jù)的界面,實(shí)時(shí)地接收由MCS-51經(jīng)串口通信所傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù),并將轉(zhuǎn)速、扭矩和軸功率實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)。結(jié)合經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù),分析此系統(tǒng)的實(shí)用性,可以看出采用此方法測(cè)量船舶柴油機(jī)軸功率的實(shí)用性高,操作簡(jiǎn)便,適合船舶軸功率的實(shí)時(shí)在線測(cè)量,根據(jù)輸出軸的不同,改變系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置,同樣能夠在線的測(cè)出在不同位置中不同轉(zhuǎn)軸的軸功率。
【關(guān)鍵詞】：光電傳感器 單片機(jī) 串口通信 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK427
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 船用柴油機(jī)軸功率測(cè)量技術(shù)的發(fā)展9-11
• 1.2.1 發(fā)展階段9
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀的分析和測(cè)量方法的選擇10-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容11-13
• 第2章 船舶柴油機(jī)軸功率13-26
• 2.1 船舶柴油機(jī)軸功率的測(cè)量13-16
• 2.2 各類扭矩測(cè)量的原理16-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 單片機(jī)與光電傳感器采集信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26-45
• 3.1 單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26-36
• 3.1.1 單片機(jī)的選型26-27
• 3.1.3 單片機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)的主要部分27-29
• 3.1.4 單片機(jī)與PC機(jī)通信的接口電路29-32
• 3.1.5 MCS-51 單片機(jī)與LabVIEW串口通訊的程序設(shè)計(jì)32-36
• 3.2 光電開關(guān)與單片機(jī)系統(tǒng)的連接設(shè)計(jì)36-37
• 3.2.1 光電傳感器的基本構(gòu)成和工作原理36
• 3.2.2 系統(tǒng)信號(hào)傳輸流程36-37
• 3.3 光電傳感器信號(hào)的傳輸及處理37-44
• 3.3.1 發(fā)光元件的選擇37-39
• 3.3.2 信號(hào)放大濾波電路39-41
• 3.3.3 整形電路41-43
• 3.3.4 數(shù)據(jù)采集模塊的選擇與設(shè)計(jì)43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于LabVIEW的軸功率測(cè)量上位機(jī)界面的設(shè)計(jì)45-51
• 4.1 LabVIEW系統(tǒng)45-46
• 4.1.1 LabVIEW的簡(jiǎn)單介紹45
• 4.1.2 LabVIEW在扭矩測(cè)量中的應(yīng)用45-46
• 4.2 LabVIEW下的串口通訊的實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.2.1 LabVIEW的主要參數(shù)設(shè)置46-47
• 4.3 LabVIEW界面設(shè)計(jì)47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 軸功率采集實(shí)驗(yàn)的研究51-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建51-52
• 5.2 儀器測(cè)試以及數(shù)據(jù)分析52-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論與展望60-61
• 6.1 總結(jié)60
• 6.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 在學(xué)期間科研成果情況64

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1 劉偉，

本文編號(hào)：577740